李建偉 汪俊靜 陳永信
摘 要:能源互聯(lián)網綜合管控服務系統(tǒng)整合當前電力公司營銷系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、多渠道繳費管理系統(tǒng)、低壓配電檢測、客服等系統(tǒng),打造一套針對新型售電公司的能源互聯(lián)網綜合管控服務平臺,實現(xiàn)既簡單又規(guī)范的營銷、配電、需求側管理、采集及售電與一體的系統(tǒng)平臺。能源互聯(lián)網綜合管控服務系統(tǒng)實現(xiàn)了電力營配用工作的移動化辦公,充分共享了用電數據。通過建立電力數據中心,實現(xiàn)營配用業(yè)務移動化,提高了工作效率和管理水平;通過為用電客戶提供全方位、多元化的服務,有利于提高售電公司的市場競爭力,樹立良好的企業(yè)形象;通過對營配用業(yè)務全過程進行全面、有效的質量控制和管理,能實時查詢營配用信息,對重點客戶電力消費加強監(jiān)控,及時、準確地掌握所屬區(qū)域的電力消費市場狀況和企業(yè)電力總體情況,為制定電力營配用策略提供科學的依據
基本功能包括數據全覆蓋采集系統(tǒng)、實時監(jiān)測控制系統(tǒng)、數據統(tǒng)計分析、人機交互與展示。
關鍵詞:售電模式;能源互聯(lián)網
1數據采集
數據采集系統(tǒng)支持電力調度網絡、電力數據通信網、無線GPRS網絡進行等多種數據采集通信方式,支持規(guī)約、文本、數據庫接口等多種數據采集方式。
數據采集系統(tǒng)通過各類數據接口采集園區(qū)配電網信息、分布式電源信息、EMS調控信息、數值氣象信息、電度量數據、電動汽車充電樁數據等。具體數據采集如下:
園區(qū)配電網信息采集:采集電網電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、發(fā)電量等模擬量信息。采集開關狀態(tài)、事故跳間信號、保護動作信號、異常信號、開關儲能信號等狀態(tài)量的信息。采集電壓、頻率、諧波、功率因數等電能質量參數。
分布式電源并網點:采集電源接入點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、發(fā)電量等模擬量信息。采集開關狀態(tài)、事故跳間信號、保護動作信號、異常信號、開關儲能信號等狀態(tài)量的信息。采集電壓、頻率、諧波、功率因數等電能質量參數。
EMS調控信息:本系統(tǒng)可實現(xiàn)調度部口向各電站發(fā)送的下行調控AGC/AVC信息的采集與轉發(fā)。
數值氣象信息:系統(tǒng)采集的數值氣象信息數據。
電度量數據采集:日發(fā)電量、月發(fā)電量、年發(fā)電量、累計發(fā)電量、累積C02減排量。
電動汽車充電樁數據采集:充電電壓、充電電流、充電功率、充電記錄。充電樁運行工況及告警信息。
數據處理具備模擬量處理、狀態(tài)量處理、非實測數據處理、數據質量碼、平衡率計算、計算及統(tǒng)計等功能。
模擬量處理應能處理一次設備(饋線段、母線、開關等)的有功、無功、電流、電壓值等模擬量;對模擬量的處理應實現(xiàn)以下功能:提供數據有效性檢查和數據過濾;提供零漂處理功能,且模擬量的零漂參數可設置;提供限值檢查功能,并支持不同時段使用不同限值;提供數據變化率的限值檢查功能,當模擬量在指定時間段內的變化超過指定閥值時,給出告警;支持人工輸入數據;可以自動設置數據質量標簽;按用戶要求定義并統(tǒng)計某些量的實時最大值、最小值和平均值,以及發(fā)生的時間;可支持量測數據變化采樣;進行工程單位轉換。支持終端歷史數據、故障錄波、故障事件、日志文件、相磁場強度等解析。支持對終端運行參數的處理。支持對終端上送的電壓越限、負荷越限等告警量處理。
狀態(tài)量處理應能處理包括開關位置、隔離刀閘、接地刀閘位置、保護狀態(tài)以及遠方控制投退信號等其他各種信號量在內的狀態(tài)量。狀態(tài)量的處理應完成以下功能:狀態(tài)量用1位二進制數表示,1表示合閘(動作/投入),0表示分閘(復歸/退出);支持雙位遙信處理,對非法狀態(tài)可做可疑標識;支持誤遙信處理,對抖動遙信的狀態(tài)做可疑標識;支持檢修狀態(tài)處理,對狀態(tài)為檢修的遙信變化不做報警;支持人工設定狀態(tài)量;所有人工設置的狀態(tài)量應能自動列表顯示,并能調出相應接線圖;支持保護信號的動作計時處理,當保護動作后一段時間內未復歸,則報超時告警;支持保護信號的動作計次處理,當一段時間內保護動作次數超過限值,則報超次告警。
非實測數據可由人工輸入也可由計算得到,以質量碼標注,并與實測數據具備相同的數據處理功能。
應對所有模擬量和狀態(tài)量配置數據質量碼,以反映數據的質量狀況。圖形界面應能根據數據質量碼以相應的顏色顯示數據。計算量的數據質量碼由相關計算元素的質量碼獲得。數據質量碼至少應包括以下類別:未初始化數據;不合理數據;計算數據;實測數據;采集中斷數據;人工數據;壞數據;可疑數據;采集閉鎖數據;控制閉鎖數據;替代數據;不刷新數據;越限數據。
統(tǒng)計計算功能支持統(tǒng)計計算,應能根據調度運行的需要,對各類數據進行統(tǒng)計、具備靈活定制計算公式,提供統(tǒng)計結果,主要的統(tǒng)計功能應包括:數值統(tǒng)計:包括最大值、最小值、平均值、總加值、三相不平衡率,統(tǒng)計時段包括年、月、日、時等;極值統(tǒng)計:包括極大值、極小值,統(tǒng)計時段包括年、月、日、時等;次數統(tǒng)計:包括開關變位次數、保護動作次數、遙控次數、饋線故障處理啟動次數等。
2實時監(jiān)測控制系統(tǒng)
系統(tǒng)通過數據接口獲取的園區(qū)內各個電站電氣信息、運行信息、電能質量、發(fā)電功率、發(fā)電量、實測氣象等數據,通過人機界面實現(xiàn)對全網發(fā)電信息的監(jiān)視,全網/單站光伏發(fā)電信息監(jiān)視,調度運行管理人員可以實時掌握區(qū)域全網、各電站、并網點的運行情況,包括當前有功功率、無功功率、發(fā)電量、并離網狀態(tài)、發(fā)電設備的運行狀態(tài)等。通過監(jiān)控平臺可以遠程控制高低壓斷路器的斷開和閉合,和調度相配合實現(xiàn)AGC/AVC調節(jié),控制光伏逆變器的輸出,風機的輸出功率,以及對可控負荷實時增減。
系統(tǒng)監(jiān)視數據按照“源-網-荷-儲”不同形式進行分類,“源”主要分布式風電和分布式光伏,通過系統(tǒng)數據獲取的數據有設備地理位置、設備參數和運行數據。設備地理位置包括源地址,發(fā)電并網連接點位置;設備參數包括風機、光伏所有權登記、經營權等級、風機數量、逆變器數量、單臺風機容量、逆變器下光伏組件容量、風機啟停及其調節(jié)響應特性、逆變器調節(jié)響應特性等;運行數據包括并網點電能質量、并網點電壓、電流、功率、功率因數、風機當前發(fā)電量、風機當前最大發(fā)電量、風機當前經濟調度參數、風機工作狀態(tài)、報警信息、保護動作信息、發(fā)電量計量信息風機設備操作權限、設備環(huán)境信息。
3數據統(tǒng)計分析
系統(tǒng)具有常規(guī)運算和統(tǒng)計計算功能,根據用戶指定的方法進行統(tǒng)計計算,對各種數據進行年、月、日及用戶定義的任意時段的各種統(tǒng)計計算,能夠對歷史功率數據、歷史氣象數據、數值天氣預報數據、新能源發(fā)電設備運行數據等進行統(tǒng)計,所有統(tǒng)計數據可生成相應報表,實時查詢及分時段統(tǒng)計查詢,并提供統(tǒng)計數據功能。
數據統(tǒng)計分析主要應用在線損分析。
營配數據貫通應用“線-變-表”對應關系及用電信息采集信息,建立基于供售電量平衡的同期線損精益化管理及異常預警排查機制,通過構建一體化電量及線損系統(tǒng)“四分”計算模型,分區(qū)、分壓、分線、分臺區(qū)實時計算線損,實現(xiàn)線損由結果管理向過程管控的轉變,輔助校驗(站-線-變-戶)關系準確性,支撐查找反竊電、電能表故障,分析電壓、無功等線損關鍵因素的薄弱環(huán)節(jié),促進電網管理。
線損的管理主要分為兩大塊,一是線損計算,二是降低線損的分析。線損計算是線損分析的基礎,線損計算的準確性和有效性直接決定了線損分析的最終有效率。
營配數據貫通最終實現(xiàn)“營配數據一張圖”,在區(qū)域能源管控系統(tǒng)中實現(xiàn)了電網設備拓撲關系和臺賬的統(tǒng)一管理,同時實現(xiàn)和營銷系統(tǒng)數據的關聯(lián),實現(xiàn)了對電網資源的完整性、一致性、準確性和及時性的管理。為線損計算分析提供了真實可靠的數據。
基于營配貫通的線損實用化分析和應用,實現(xiàn)了線損的精益化管理要求:
3.1線損可視化展示
利用區(qū)域能源管控系統(tǒng)中三維GIS平臺的資源,結合用電信息采集數據,可視化的展示了線損的線性走勢。
3.2實現(xiàn)線損分析及時準確
通過區(qū)域能源管控系統(tǒng),結合三維GIS系統(tǒng)及營銷系統(tǒng)數據的貫通和相互調用,實現(xiàn)了電網設備拓撲關系和臺賬信息的聯(lián)動,避免了設備異動對線損分析的影響。
3.3線損與營配貫通協(xié)同應用
通過線損波動檢測手段,對合格的考核臺區(qū)線損進行檢測,及時的發(fā)現(xiàn)設備故障、偷竊電、工程施工等異常用電情況,提高區(qū)域能源的管理能力。同時反向驗證營配數據的準確性。
4人機交互及展示
4.1三維GIS系統(tǒng)
系統(tǒng)集成地圖展示功能,通過把園區(qū)配電網絡、光伏電站、風力發(fā)電站、分布式屋頂發(fā)電、電動汽車充電站的地理坐標信息輸入到地圖服務器中,例如光伏用小太陽圖標顯示,可在地圖上面清楚展示該電站的地理位置。
4.2移動APP展示
移動作業(yè)終端針對不同使用對象提供不同功能支持。
終端用戶:提供終端用戶故障報修、檢修通知、緊急事件通知、用電知識宣傳等功能。
搶修人員:接收搶修、檢修任務單,上傳任務單工作情況進度,利用定位信息、多媒體設備上傳展示搶修現(xiàn)場狀態(tài)信息,方便指揮人員通過現(xiàn)場監(jiān)控與互動應用輔助現(xiàn)場搶修人員進行故障勘察和搶修方案制定,及時作出分析判斷,高效的完成搶修工作。